宝（鸡）中（卫）铁路黄土地基斜向旋喷桩加固机理研究

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1、国内图书分类号：TU472密级：公开国际图书分类号：西南交通大学研究生学位论文宝（鸡）中（卫）铁路黄土地基斜向旋喷桩加固机理研究年级2015级姓名冯帅申请学位级别工学硕士专业地质资源与地质工程指导老师马惠民研究员巫锡勇教授二零一八年五月ClassifiedIndex:TU472U.D.C:SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisSTUDYONTHEREINFORCEMENTMECHANISMOFOBLIQUEJETGROUPINGPILEINLOESSFOUNDAT

2、IONOFBAO(JI)ZHONG(WEI)RAILWAYGrade:2015Candidate:FengShuaiAcademicDegreeAppliedfor:MasterinEngineeringSpeciality:GeologicalResourcesandGeologicalEngineeringSupervisor:ProfessorMaHuiminProfessorWuXiyongMay,2018西南交通大学硕士研究生学位论文第I页摘要在我国西北湿陷性黄土地区分布着广泛的铁路既有线，其黄土地基通常

3、是以粉粒为主，孔隙肉眼可见，垂直节理发育，最明显的特点就是具有很强的结构性，在没有遇到水之前，土体的强度较高，一旦遇水极其容易发生湿陷，造成地基的强度迅速降低，致使路基沉降问题普遍存在。斜向高压旋喷技术因其具有机械操作简单、施工速度快、无需中断行车的优势，目前已在部分既有线路基加固治理工程中获得成功应用，取得了显著的加固效果，应用前景看好，但其相关的理论研究较少，例如斜向旋喷桩加固机理及复合地基承载力计算等。本文依据宝（鸡）中（卫）K329～K331段地基补强项目，做了以下的研究，以期为采用斜向旋喷桩治理黄土地区铁

4、路既有线的路基沉降问题提供相关的参考和建议。（1）基于高压旋喷注浆技术在国内外的发展历程，系统阐述了高压旋喷注浆技术的主要特征、注浆法分类、注浆材料、适用土层及应用范围，介绍了高压喷射流的特性，并对斜向旋喷桩的加固机理进行了详细的研究，最后总结了斜向旋喷桩的桩体物理力学特征。（2）设计斜向旋喷桩复合地基模型试验，研究不同角度的斜向旋喷桩复合地基承载力差异，结果表明复合地基的承载力相比天然地基有明显提高，根据试验结果初步提出了斜向旋喷桩复合地基承载力公式。（3）利用有限差分软件FLAC3D对模型试验进行了数值分析，数

5、值模拟与模型试验p-s曲线趋势基本相同，基于数值模拟结果提出了斜向旋喷桩复合地基承载力公式，并且分析了桩体的轴力。通过对比模型试验和数值模拟提出的两种复合地基承载力公式，发现两种公式计算结果相差很小，综合模型试验和数值模拟结果，初步提出了斜向旋喷桩复合地基承载力公式。（4）从试样扫描电镜、路基沉降观测和复合地基承载力三个方面对斜向旋喷桩加固效果展开评价，结果证明加固效果显著。关键词：斜向旋喷桩；黄土地基；加固机理；模型试验；复合地基承载力西南交通大学硕士研究生学位论文第II页AbstractInthecollaps

6、ibleloessareaofNorthwestChina,theexistingrailwaylinesarewidelydistributed.Theloessfoundationisusuallycomposedofsiltsoil,theporesarevisibletothenakedeyeandverticaljointsaredeveloped.Themostobviousfeatureisthatithasstrongstructure.Beforeencounteringwater,thestre

7、ngthofsoilishigher,onceencounteringwater,itisextremelypronetocollapse,thestrengthofthefoundationisreducedrapidly.Asaresult,theproblemofsubgradesettlementiscommon.Theobliquehighpressurejetgroutingtechnologyhastheadvantagesofsimplemechanicaloperation,fastconstru

8、ctionspeedandnoneedtointerruptoperation.Atpresent,ithasbeensuccessfullyappliedinsomeexistinglinefoundationreinforcementprojects,achievedremarkableeffectofreinforcementandtheprospec